解答与其他相关问题

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：水流输沙能力的计算与研究，还涉及到以下几个相关问题。我们按上述前一种标准对黄河下游1160个悬移质泥沙的床沙质和冲泻质进行了划分，结果冲泻质占了9.48%～98.7%，平均为62.8%。事实上这62.8%的泥沙是参与河床的冲淤造床的，若只计算37.2%的所谓床沙质输沙能力，显然不符合黄河实际。

水流输沙能力的计算与研究，还涉及到以下几个相关问题。

1.床沙质与冲泻质的划分

王尚毅和Bagnold根据自动悬浮理论分别提出划分标准 (钱宁和万兆惠，1991)，认为若ω≤UJ，为冲泻质;若ω＞UJ，为床沙质。王兆印(1986)以悬浮指标Z=ω/κu*作为划分标准，认为当Z≤0.06，为冲泻质;当Z＞0.06，为床沙质。曹如轩 (1979)及曹如轩等(1987)曾先后应用了这两种划分标准。

我们按上述前一种标准对黄河下游1160个悬移质泥沙的床沙质和冲泻质进行了划分，结果冲泻质占了9.48%～98.7%，平均为62.8%。事实上这62.8%的泥沙是参与河床的冲淤造床的，若只计算37.2%的所谓床沙质输沙能力，显然不符合黄河实际。现有的一些黄河泥沙数学模型，有的划分床沙质，有的则不划分。究竟划分好还是不划分好，以及如何划分是值得探讨的。

2.絮凝的影响

钱意颖等(1980)对天然混合沙的静水沉降试验表明，当混合沙中不包含细颗粒成分时，不出现絮凝现象，其平均沉速随含沙量变化的规律与均匀沙的规律是一致的。当混合沙中包含细粒成分时，出现絮凝现象，其沉降图形就比较复杂。

钱宁和万兆惠(1991)曾指出，絮凝的结果如果形成絮团，可以使泥沙的沉速成千上万倍地增大，发生絮凝作用的上限粒径为0.01mm。由淤泥质形成的悬浮液，不论基本粒径的大小如何，在形成絮团的情况下，其平均沉速均在0.15～0.6m/s范围内。

在黄河，小于絮凝上限粒径0.01mm 的泥沙大量存在，约占了来沙的35%。虽然动水具有破坏絮凝的作用，但至少在水库高水位运用时，库区内的水流接近静水，紊动减弱，絮凝发生，必然会降低水流输沙能力。

在黄河大量存在絮凝粒径泥沙 (d＜0.01mm)的情况下，什么条件下发生絮凝，对水流输沙能力的影响有多大? 目前缺乏这方面的研究。

3.断面简化对输沙能力的影响

在以往的一维问题分析研究中，一般将过流断面概化矩形断面，并以概化后的断面要素计算水流的输沙能力。前文式 (2-101)已经指出 pagenumber_ebook=105,pagenumber_book=89 根据万兆惠和华景生(1992)的分析，可以较CtQ 大一倍。由此可见，将黄河这样宽浅的复式断面化为矩形，对输沙能力计算是有很大影响的。

(本章作者:吴保生)

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